煤礦防治煤與瓦斯突出綜合措施

1、 煤礦防治煤與瓦斯突出綜合措施 在開采突出煤層時，必需實行以防止突出措施為主時有避開人身事故的綜合措施。綜合措施的內(nèi)容包括：       （1）突出危急性猜測      （2）防治突出措施      （3）防治突出措施的效果檢驗      （4）平安防護措施    1、突出危急性猜測    依據(jù)突出猜測的范圍和精度，煤層突出危急性猜測分為

2、區(qū)域突出危急性猜測和工作面突出危急性猜測。區(qū)域猜測應(yīng)猜測煤層和煤層區(qū)域的突出危急性，并應(yīng)在地質(zhì)勘探、新井建設(shè)、新水平和新實行開拓或預備時進行。       在進行區(qū)域猜測后，把煤層劃分為突出煤層和非突出煤層。突出煤層經(jīng)區(qū)域猜測后可劃分為突出危急區(qū)、突出威逼區(qū)和無突出危急區(qū)。突出煤層在開采過程中，假如已準確把握煤層突出危急區(qū)域的分布規(guī)律，并且有牢靠的猜測資料，在確認的無突出危急區(qū)內(nèi)可不實行防治突出措施。猜測方法有單向指標法、瓦斯地質(zhì)法和綜合指標法等。       在突出危急區(qū)內(nèi)

3、，工作面進行采掘前應(yīng)進行工作面猜測。采掘工作面經(jīng)猜測后，可劃分為有突出危急工作面和無突出危急工作面。在突出威逼區(qū)內(nèi)，依據(jù)煤層突出危急程度，采掘工作面每推動30100m，應(yīng)用工作面猜測方法連續(xù)進行不少于兩次猜測驗證。只有連續(xù)兩次驗證都為無突出危急時，該區(qū)域才能連續(xù)定為突出威逼區(qū)域。      工作面猜測是猜測工作面四周煤體的 突出危急性，應(yīng)在工作面推動過程中進行。其他方法有綜合指標法、鉆屑指標法、鉆孔瓦斯涌出初速度發(fā)和R值指標法等。    （二） 防止突出措施    開采突出煤

4、層時，必需實行綜合防突措施，在采納防治突出措施時，應(yīng)優(yōu)先選擇區(qū)域性防治突出措施，假如不具備實行區(qū)域性防治突出措施的條件，必需實行局部防治突出措施。       1、區(qū)域性防治突出措施       1）開采愛護煤層。在突出礦井中，在煤層群中首先開采沒有突出危急或突出危急小的 ，并能使相鄰的突出煤層 消退危急的煤層叫愛護層，而后開采具有突出危急的煤層叫被愛護層。位于被愛護層之上的愛護層叫上愛護層，位于被愛護層之下的愛護層叫下愛護層。開采愛護層是防治煤與瓦斯突出最有效的、最經(jīng)濟的措

5、施。       愛護層開采后，被愛護層中對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煤體被充分卸壓，導致煤層和圍巖中積蓄的彈性能被釋放，減弱了發(fā)動突出的主要動力：煤體卸壓后會產(chǎn)生大量裂隙，使煤層的透氣性增加，造成瓦斯?jié)撃艿尼尫?，減弱了完成突出過程的主要動力：高壓瓦斯的大量釋放，使煤層的瓦斯含量降低，導致煤體強度增加，煤的結(jié)實系數(shù)可提高1倍以上，這就增大了突出的阻力。這些因素綜合作用的結(jié)果，必定導致被愛護層突出危急的消逝。       愛護層愛護作用的有效范圍，應(yīng)依據(jù)礦井實際考察結(jié)果或參照防治煤與瓦斯突出細

6、則確定。       2)預抽煤層瓦斯。開采愛護層時已有瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，應(yīng)同時抽放被愛護層的瓦斯。單一煤層和無愛護層可開采的突出危急層，經(jīng)試驗預抽瓦斯有效果時，也必需采納抽放瓦斯的措施。       煤層抽放瓦斯后，大量高壓瓦斯的抽放導致瓦斯?jié)撃艿尼尫?，減弱了完成突出過程中的主要動力，直接導致煤體強度的增大，增加了突出的阻力；另一方面，大量瓦斯的抽放又導致了煤體的卸壓，釋放了積蓄在煤體和圍巖中的彈性能，減弱了發(fā)動突出的主要動力。這些因素的綜合作用的結(jié)果，消退了突出的危急。

7、       采納預抽煤層瓦斯防治突出措施的有效指標，應(yīng)依據(jù)礦井實際考察確定。假如無實際考察考察數(shù)據(jù)，可參照下列指標之一確定：     （1）預抽煤層瓦斯后，突出煤層殘余瓦斯含量應(yīng)小于該煤層在在該突出區(qū)域始突深度的煤層瓦斯含量。     （2）煤層瓦斯預抽率，即鉆孔抽出瓦斯量與鉆孔掌握范圍內(nèi)煤層瓦斯儲量的比值，應(yīng)大于25。       3）煤體注水。壓力水進入煤層可以破裂工作面四周的煤體。水進入煤

8、層內(nèi)部的裂縫和空隙后，可使原始煤體潮濕，轉(zhuǎn)變煤的力學性質(zhì)，增加了煤的可塑性和柔性，降低了煤的彈性，使煤體疏松，可減小煤體內(nèi)部的應(yīng)力集中和瓦斯放散初速度，應(yīng)力分布變得比較勻稱，使集中應(yīng)力峰值移入煤體深處，巷道工作面前方應(yīng)力系數(shù)減小，在采掘過程中煤體彈性能的釋放變得比較緩慢。同時，水進入煤體后封閉了瓦斯流淌的通道，并將瓦斯向煤體內(nèi)部擠壓，提高了煤體承受壓力的力量（煤的微孔直徑越小，承受的壓力的力量越大），降低了瓦斯破裂煤體的可能性；另一方面，水侵入煤體的微空隙后使瓦斯難于排放。依據(jù)實際測定，運到地面的經(jīng)過注水的煤層煤塊，其中殘留的瓦斯量比干燥的煤大2倍多，瓦斯發(fā)散初速度降低了90。綜上所述，煤體注

9、水能較有效的起到防止突出的作用。煤體注水不僅可以預防煤與瓦斯突出，也可以減小開采過程中粉塵的產(chǎn)生和飛揚。當水中加入一些阻化劑時，還可以防止煤炭自燃。       2、局部防突措施       1）石門揭煤防治突出措施。石門和其他巖石井巷揭穿初危急煤層時的方突出措施中，除抽放瓦斯外，還有水力沖孔、排放鉆孔、水力沖刷、金屬骨架和震驚爆破等。     （1）水力沖孔。當石門揭煤打鉆消失噴煤、噴瓦斯的自噴現(xiàn)象時，可采納水力沖孔措施進行揭煤。即以

10、巖柱或煤柱作屏障，在向煤柱打鉆的同時送入肯定壓力的水，水壓一般大于3Mpa，部分的破壞煤體可造成應(yīng)力的不平衡，導致噴孔的發(fā)生和進展，噴出的煤、水和瓦斯可通過管道輸送到遠離工作面的地方分別。水力沖孔要求石門沖出的總煤量補小于煤層厚度的20倍。     （2）排放鉆孔。排放鉆孔是在石門掘至距煤層垂距58m處向突出危急煤層沿傾斜和走向勻稱地布置23圈鉆孔，掌握范圍達到石門四周外35m，形成足夠的卸壓和排放瓦斯范圍，在設(shè)計要求的范圍內(nèi)，瓦斯壓力全部降到0.74Mpa以下。這一措施適用于不同厚度和傾斜的突出煤層，對瓦斯壓力較高的煤層，也有較好的防突效果。     （3）水力沖刷。水力沖刷是利用高壓水槍沖刷石門工作面前方煤體，形成超前孔洞，使煤體得到卸壓和排放瓦斯，已消退石門揭煤時的突出危急性，水力沖刷的主要問題是沖刷出的煤和瓦斯就地排放，形成了工作面地點擔心全的環(huán)境。    （4）金屬骨架。金屬骨架是用于石門揭煤的一種超前支架。在距煤層23m時，在工作面上部和兩側(cè)周邊打鉆孔，鉆孔要穿透煤層全厚并進入巖層0.5m，單排孔間距一般